[發明專利]一種豬防御素pBD1多肽及其在抑制豬病原菌中應用

有效

• 申請號: 201210079744.8
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102617724A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 彭子欣;謝飛;馮秋月;吳雅琨;王安如
• 申請（專利權）人: 北京大北農科技集團股份有限公司;鄭州市大北農飼料科技有限公司;湖南大北農農業科技有限公司
• 主分類號: C07K14/47
• 分類號: C07K14/47;C12N15/12;C12N15/63;C12N1/21;C12P21/02;A61K38/17;A61P31/04;C12R1/19
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技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種豬防御素pBD1多肽、編碼其的基因及其在抑制豬病原菌中應用。

背景技術

我國是養豬和豬肉生產大國，生豬飼養量、豬肉產量均位居世界第一，豬肉安全始終是關系到農村經濟發展和社會安定的一個根本問題，具有“無豬不穩，豬糧安天下”的戰略意義。目前抗生素濫用問題嚴重制約了我國養豬業的持續健康發展，甚至已經到了影響國計民生的地步。由于我國養殖業長期依賴抗生素，造成了疫情難解和疫苗失效。因此尋找和開發優質、安全、高效、廉價、無公害的抗生素替代品，已成為目前世界和我國關注的焦點和熱點。

防御素是生物界廣泛存在的一類抗菌肽類物質，在哺乳動物體內主要由上皮細胞或免疫細胞產生，除了可以殺死多種細菌、分枝桿菌、真菌、病毒等病原微生物，還能夠迅速動員免疫系統，激活固有免疫和獲得性免疫反應抵抗動物體外各種生物逆境，是機體抵御外界微生物侵襲的第一道化學屏障(Boman，1995；Ganz，2003；Yang?et?al.，2007)。

防御素的抑菌機理和其蛋白結構特點有關。防御素是富含半胱氨酸的陽離子多肽，可以與帶陰離子的細菌細胞膜結合，結合后其分子中的疏水區可插入細胞膜，破壞細胞膜的完整性，使細胞的必需代謝物質外泄，導致病原菌不可逆性死亡。防御素具有抗病毒的作用則是通過與病毒外殼蛋白結合導致病毒失去生物活性(Matsuzaki，2001)。高等動物的細胞由于細胞膜中負電荷含量較低而不會受到防御素的破壞。防御素不直接作用于病原菌的功能蛋白，而是作用于病原菌的細胞膜發揮抑菌作用，因此不會使病原菌對其產生耐藥性。而且與抗生素相比，防御素還具有抗病毒、激活機體免疫力的作用。由于具有以上優點，防御素可以成為全新的抗病菌、提升免疫的飼料添加劑，未來將在動物養殖、疾病預防和提高畜產品品質等方面發揮巨大作用。

目前，在脊椎動物、無脊椎動物和植物中發現的防御素已超過500多種。通過基因克隆和基因組同源序列分析，在豬體內已發現12種防御素，均以β-防御素的形式存在。這些防御素在豬體內的表達部位不同，分布于消化道、呼吸道、淋巴器官、腎、脾、睪丸、附睪及骨髓等器官內以及中性粒細胞和肺泡巨噬細胞內，對豬先天免疫，特別是黏膜先天免疫，發揮著重要作用(Sang?et?al.，2006)。研究發現pBD1不僅可以殺死Escherichia?coli，Salmonella?typhimurium，Listeria?monocytogenes和Candida?albicans等豬致病菌(Shi?et?al.，1999)，而且可以激活新生仔豬的先天免疫功能，飼喂500μg防御素pBD1可以使新生仔豬獲得對百日咳鮑特菌的免疫能力，預防百日咳鮑特菌引起的支氣管肺炎(Shokrollah?et?al.，2006)。在腸道中，防御素可以通過增加其表達量直接殺死入侵的致病性細菌，比如豬致病性沙門氏菌Salmonella?Typhimurium可以明顯使豬空腸上皮細胞系的pBD1和pBD2的表達量增加(Edwin?et?al.，2009)，Salmonella?Enteritidis感染可以使豬腸道細胞系pBD1的表達量增加10倍(Edwin?et?al.，2006)。豬防御素還具有促進動物生長的作用，在日糧中添加pBD1的肉用仔雞的生長性能、小腸吸收營養能力以及腸道黏膜免疫能力均有明顯增強(Bao?et?al.，2008)。

由于防御素在動物體內的天然含量很低，提取步驟繁瑣，而化學合成法的生產成本昂貴，嚴重影響了防御素的研究和應用?；蚬こ谭ㄊ谦@得大量、廉價防御素的最佳途徑。防御素在大腸桿菌、酵母菌、昆蟲、植物中的表達已有相關報道。彭力(2004)在大腸桿菌中表達了人β防御素2，優化了發酵條件和產物分離的方法。任海清(2009)在畢赤酵母GS115中表達了豬防御素pBD1。JISHU?SHI等人(1999)利用桿狀病毒載體，成功的在草地夜蛾體內表達了豬防御素pBD1。王義琴等(2001)人以小球藻作為宿主，成功表達了兔防御素，為兔防御素的產業化奠定了基礎，張秀海等(2000)在番茄中成功地表達了兔防御素NP-1。雖然在以上所述幾種生物系統中成功表達了防御素，但是防御素的異源表達量低依然是制約防御素產業化應用的瓶頸。

發明內容

本發明提供一種豬防御素pBD1多肽及其在抑制豬病原菌中應用。

首先，本發明提供一種豬防御素pBD1多肽，其為由SEQ?ID?No.2所示的氨基酸組成的蛋白質。